一种新的仿真软件测试方法研究
摘要：软件复杂度的提升是社会信息化不断深化的必然结果，这给软件测试提出了更高的要求。由于技术、统筹、地缘或其他非技术因素等导致被测软件无法与相关硬件设备连接成系统，从而导致测试进度的延缓，系统性问题在设计层面的反馈困难。文章提出了一种利用可变消息格式在短报文传输中仿真所需连接的设备的方法，以电台传输图像为例子，通过可变消息格式的技术来仿真被测系统与电台间的数据传输，对被测终端与电台间的串行通讯端口进行接口测试并得到结果。
关键词：软件测试；接口测试；短报文传输；可变消息格式仿真中图分类号：TP311.53;TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1673-1131（2015）10-0078-02.
1 研究背景
1.1 软件测试中硬件测试的困难
软件测试是软件生命周期中不可或缺的重要部分，随着软件复杂度不断提高，许多系统性软件只有配合相应的硬件才能发挥出应有的功效。而在实际测试过程中，由于统筹调度、第三方测试平台与硬件提供厂商地理位置距离过远、特定的设备在特定的场合受到管制等因素，导致测试进度延缓，接口测试的鲁棒性受到影响。笔者在几个软件测试的项目中就亲历过上述几个情况。虽然与特定硬件相连接的测试不可替代，通过对数据传输的仿真测试，亦可对存在的问题有所发现，对软件设计的良莠有所反馈。
1.2 传统测试体系结构
本文以笔者参与的一个软件测试项目为例，系统构造图如图 1 所示：被测软件通过串行通讯端口与电台相连接，电台通过无线传输的方式与另一个电台进行通讯，该电台同样通过串行通讯端口与在另一套设备上的被测软件相连接。
图 1 传统测试体系结构
1.3 论文结构
在本文第一节里提出了新的系统设计思路；第二节阐述了使用 VMF 仿真的优势；第三节将仿真测试环境搭建起来；第四节给出仿真测试结果；第五节进行了总结。
2 新型设计测试体系结构
如图 2 所示，将用 PC 来代替原有的电台，用 TCP/IP 网络代替无线传输。此结构的可测试性与传统结构相比大大提高，对硬件的依赖程度比原系统大大减小。原系统结构在测试过程中需要一定的人力物力来保障硬件的正常运行，新的系统结构可以优化人员配置更好地进行测试。将图片封装成目标报文，附加应用报头，这两项过程在相应的标准下完成。在通过电台发送时要遵循 SLIP（Serial Line Internet Protocol）串行线路网际协议。
图 2 新型测试体系结构
3 可变消息格式仿真测试流程
测试的逻辑流程如下图所示，以电台传输图片为例子：被测终端将图片封装成目标文件，所编写程序将在目标报文前添加上附加应用报头。目标报文和附加应用报文应遵循一定 的报文标准，在此不详细展开说明。将报文交给短报文服务器，该服务器遵循无连接可靠传输协议。之后通过电台发送，电台发送时遵循 SLIP 协议。通过串行通讯端口发出。
图 3 仿真测试流程
4 协议的构建
在可变信息格式的信息，数据项可以利用 FRI 或 GRI 指标控制。如果该指标值为 0，则该数据项表示为最后一次；否则，该项具有相同的数据内容之后的意义，其结果是，该程序使用下面的结构模板来表示数据项，可以重复使用。
图 4 可重复数据项描述模板
5 电台传输图片的实例
（1）将一根串口转接线（为了将监控终端串口线序与计算机串口线序转换）的一端接入被测终端的“串口”，另一端接入另一根串口连接线，另一根串口连接线的另一端连接电脑串口；（2）运行电脑中的串口调试助手（串口大师，ComMaster1.1for Win2K/XP）设置波特率为 115200bit，数据位为 8，校验位为NO，停止位为 1，在“高级选项”中设置为硬件 RTS/CTS 流控； （3）运行监控终端软件，进入“无线发送”发送一副图片：
文件名为 19911031521.jpg，文件大小为 7k。
在计算机串口调试助手上接收到图片的正确报文：
图 5 终端接收的二进制消息（部分）
问题描述：通过串口助手，捕获终端在发送战术图像过程中向电台发出的数据，依据设计说明，参考 SLIP 协议和短报文传输协议从捕获的数据中解析出战术图像报文及其应用报头，得到的数据写入 packet1.dejcb 文件中，通过 VMF 报文分析工具对数据进行分析，发现应用报头部分存在下列问题：
目的端地址重复了 11 次，且均为相同的内容； 报文处理组内容重复了 11 次，且均为相同内容。上述现象不符合战术消息传输过程中的正常规则。 6 总结与展望本文以可变信息格式技术，模拟软件和相关硬件之间的数据传输，实现以下创新：
（1）当硬件暂时无法在一定的系统测试连接，虽然不能完全作为一个系统测试的替代品，但是在顶层设计上亦可有所反馈意义；（2）仿真使测试过程更简单可行，避免因短期因素的不可调和对测试进度的影响。
笔者认为该方法具有很好的应用前景，但对数据包协议的规范化研究应当在后续加以深入，使之更加具有普适性以发挥其应有的商业价值。
参考文献：
[1] 马子超《. 基于 VHF 无线数传电台的 TCP/IP 协议栈的研究与实现》[D].南京邮电大学,2006.
[2] 朱菊《. 软件自动化测试框架TAF及其应用》[D].河海大学,2006.
[3] 吴成英，樊战友，闰辉《. 实时监测串口数据的统计软件设计与实现》[J].电子测量技术,2011(8).
[4] 赵晓岚.规范化软件测试过程浅析 [J].航天控制,2010(1)作者简介：张雪原（1990-），山东滨州人，硕士，主要研究方向为马克思主义中国化；辛策（1990-），山东威海人，学士，主要研究方向为装备系统研究。
